近日(ri)，中國(guó)科(ke)學(xué)院上海高(gao)等研究(jiu)院研究人(ren)員在(zai)Nature子刊《npj | heritage science》發(fā)表了(le)題為(wei)"Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation"的研究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員(yuan)利用上海(hai)騰拔(ba)Rapid TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定xiangya文(wen)物的抗壓(ya)強(qiáng)度。

從金沙(sha)遺址出(chu)土的飽水xiangya文(wen)物，因埋藏過(guò)(guo)程中(zhong)有機(jī)質(zhì)分解(jie)而出(chu)現(xiàn)結(jié)構(gòu)(gou)損傷(shang)和韌性下(xia)降的情況(kuang)。為此，本研(yan)究采用微(wei)生物誘導(dǎo)(dao)碳酸鹽(yan)沉淀（MICP）技術(shù)(shu)，利用具有(you) 59.5 U 脲酶(mei)活性和 0.34 U 碳酸酐(gan)酶活性的巴氏(shi)芽孢桿菌，對(duì)飽(bao)水xiangya樣本進(jìn)行處(chu)理。X 射線計(jì)算(suan)機(jī)斷層(ceng)掃描（CT）分析(xi)表明，通過(guò)(guo) MICP 生成的(de)碳酸鈣晶(jing)體有效填充(chong)了孔隙，使(shi)總孔隙體積(ji)減少了(le) 46.7%。具體而(er)言，1–60 納米范圍內(nèi)(nei)孔隙的微孔體(ti)積和比表(biao)面積分別減少(shao)了 50.9% 和(he) 57.6%。X 射線衍射（XRD）分析(xi)證實(shí)，MICP 產(chǎn)生的(de)碳酸鈣晶體為(wei)方解石和(he)球霰石。此外(wai)，經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya抗壓強(qiáng)(qiang)度達(dá)到(dao) 20.38 MPa，是未(wei)處理樣(yang)本的(de) 3.3 倍。這些(xie)結(jié)果表(biao)明，MICP 技術(shù)能(neng)夠有效加固(gu)出土的飽(bao)水xiangya。

采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)微(wei)生物誘導(dǎo)(dao)碳酸鹽沉(chen)淀（MICP）處理的xiangya樣本(ben)及對(duì)(dui)照組樣本的抗(kang)壓強(qiáng)度進(jìn)行了(le)測(cè)試(shi)，結(jié)果如圖 8a 所示(shi)。經(jīng) MICP 處理(li)的xiangya樣本抗(kang)壓強(qiáng)度為 20.38 MPa，是未(wei)處理xiangya樣(yang)本（6.20 MPa）的 3.3 倍。結(jié)果表(biao)明，MICP 處理后xiangya的力(li)學(xué)性能得(de)到顯(xian)著改(gai)善。這可能是(shi)因?yàn)?MICP 處(chu)理產(chǎn)生的碳(tan)酸鈣沉(chen)淀填充了(le)出土xiangya中的孔(kong)隙和裂縫，從(cong)而加固了其結(jié)(jie)構(gòu)并提高了抗(kang)壓強(qiáng)度(du)?？箟?ya)強(qiáng)度測(cè)試(shi)后樣本(ben)的狀態(tài)如圖 8b 和(he) 8c 所示。未處理(li)的xiangya樣(yang)本在測(cè)試后發(fā)(fa)生碎(sui)裂，這可能(neng)是由(you)于樣本內(nèi)部(bu)存在大(da)量裂(lie)縫和孔隙，導(dǎo)致(zhi)結(jié)構(gòu)(gou)完整(zheng)性較低。相(xiang)比之下(xia)，經(jīng) MICP 處理(li)的樣本在抗(kang)壓強(qiáng)度測(cè)(ce)試后僅與壓頭(tou)接觸的部(bu)位發(fā)生碎(sui)裂，整體并未(wei)破碎。這些結(jié)(jie)果表明，MICP 處(chu)理能有效加(jia)固xiangya樣本并改善(shan)其整(zheng)體力(li)學(xué)性能。

參考文獻(xiàn)(xian)：Yijun Zou et al. Improving structure properties of Jinsha relic ancient ivory by microbial-induced carbonate precipitation. npj | heritage science, 2025。